Как в домашних условиях сделать настоящую молнию. Как сделать молнию в домашних условиях? Веселые опыты мы начнем с вызова молнии

Это Денис и он творит всякую стрёмную, но забавную фигню.

Как выключить монитор магнетроном

Как разбудить человека током

Колонка из ионизированной плазмы

Плазма нагревает воздух так, что он начинает звучать. Представьте себе дугу плазменной сварки, модулируемую токами звуковой частоты. Никаких движущихся частей, а, значит, и резонансов. Главный недостаток — повышенное образование озона. «Если бы эти твитеры изобрели в 60–х, мы бы все умерли от рака кожи!» — пугают нас эксперты NewForm Reseach (www.newformresearch.com). Ну, сегодня мы ведь как–то боремся с озоном лазерных принтеров….

Твитер с вертикальным рассекателем

В «воздушных» твитерах звук образуется «ниоткуда», прямо в воздухе, на пересечении двух очень мощных ультразвуковых лучей. При пересечении двух узких лучей с частотами, скажем, 200 и 205 килогерц, интермодуляцией образуется разностный тон с частотой 5 килогерц. Проблема в том, что для получения уровня 100дБ в звуковом диапазоне, комнату заполнят ультразвуковые лучи с частотами свыше 200 килогерц и мощностями до 150дБ, что смертельно для случайно подвернувшегося под такой луч. Хочется верить, что эти недостатки скорее технологические, чем принципиальные. Если бы на заре электричества сказали, что в бытовых приборах будущего потребуется напряжение в несколько киловольт (цветной телевизор), тогдашние изобретатели сочли бы такой прибор смертельно опасным.

Сегодня, дорогие друзья, мы будем проводить забавные, но весьма познавательные опыты по физике. Мы с вами вызовем молнию, заставим взорваться пустую жестяную банку, и изогнем струю воды из-под крана. Эти веселые опыты очень интересны и увлекательны, и вместе с тем, помогут понять физическую природу некоторых вещей.

Веселые опыты мы начнем с вызова молнии

Лучше всего домашнего изготовления видно в темноте. Для вызова молнии самыми лучшими являются ясные и сухие дни. Для проведения этого , вам потребуется: пластмассовая расческа, шерстяной свитер или тряпочка, металлическая дверная ручка или дверная коробка.

Для того чтобы вызвать молнию, нужно:

1. Быстрыми движениями потри расческу о шерстяной свитер или шерстяную тряпочку в течение тридцати секунд. Расческа зарядится .

2. Поднеси расческу очень-очень близко к дверной ручке или коробке, не дотрагиваясь до нее. Ты увидишь вспышку, проскакивающую между ними, прямо как молния, пробегающая от тучи к земле.

Продолжим наши веселые опыты, взорвав пустую жестяную банку

Для проведения этого , нам потребуется: пустая алюминиевая банка из-под напитка, открывающаяся кольцом, кухонные щипцы, большая миска или наполовину заполненная холодной водой раковина, столовая ложка, плита.

Чтобы пустая жестянка взорвалась, нужно:

1. Наполни большую миску холодной водой или наполовину заполни раковину.

2. Проверь, чтобы щипцы крепко держали жестянку.

3. Налей в банку две столовые ложки воды.

4. С помощью взрослого поставь банку на плиту и вскипяти воду.

5. После того, как пар выйдет из банки в течение двадцати секунд, захвати жестянку щипцами, развернув ладонь вверх.

6. Быстро поднеси банку к холодной воде, переверни ее вверх дном (очень осторожно, чтобы не капнуть кипятком на себя) и опусти верхушку банки чуть ниже уровня холодной воды.

7. Смотри, что происходит!

Пар выталкивает воздух из банки. Когда жестянка остывает, пар превращается обратно в очень небольшое количества воды. Давление воздуха снаружи банки сожмет ее внутрь. Без воздуха внутри банки, который мог бы давить на стенки наружу, это давление «взрывает» жестянку.

Атмосферное давление намного больше, чем ты думаешь, – только посмотри, как разрушается банка!

Закончим наши веселые опыты, изогнув струю воды под краном

И опять же нам потребуется пластмассовая расческа и шерстяной свитер или тряпочка.

1. Немного приоткрой кран, чтобы капель превратилась в тонкий непрерывный ручеек.

2. Потри обратную сторону расчески обо что-нибудь шерстяное.

3. Держи расческу вертикально и обратной стороной поднеси близко к воде.

4. Вода выгнется в сторону расчески.

Приобретает электрический заряд. Тогда она начинает притягиваться к предметам, имеющим противоположный заряд.

Ты можешь потереть воздушные шарики и испробовать другие предметы из пластмассы, например пластиковые бутылки и полиэтиленовые пакеты. Попробуй также использовать другие ткани, особенно пушистые и шелковистые.

Вы летите на своём корабле по пещере, уклоняясь от вражеского огня. Однако, довольно скоро вы осознаёте что врагов слишком много и похоже что это конец. В отчаянной попытке выжить вы жмёте на Кнопку. Да, на ту самую кнопку. На ту, что вы приготовили для особого случая. Ваш корабль заряжается и выпускает по врагам смертоносные молнии, одну за другой, уничтожая весь флот противника.

По крайней мере, таков план.

Но как же именно вам, как разработчику игры, отрендерить такой эффект?

Генерируем молнию

Как оказалось, генерация молнии между двумя точками может быть на удивление простой задачей. Она может быть сгенерирована как (с небольшим рандомом во время генерации). Ниже пример простого псевдо-кода (этот код, как и вообще всё в этой статье, относится к 2d молниям. Обычно это всё что вам нужно. В 3d просто генерируйте молнию так, чтобы её смещения относились к плоскости камеры. Или же можете сгенерировать полноценную молнию во всех трёх измерениях - выбор за вами)

SegmentList.Add(new Segment(startPoint, endPoint)); offsetAmount = maximumOffset; // максимальное смещение вершины молнии for each iteration // (некоторое число итераций) for each segment in segmentList // Проходим по списку сегментов, которые были в начале текущей итерации segmentList.Remove(segment); // Этот сегмент уже не обязателен midPoint = Average(startpoint, endPoint); // Сдвигаем midPoint на случайную величину в направлении перепендикуляра midPoint += Perpendicular(Normalize(endPoint-startPoint))*RandomFloat(-offsetAmount,offsetAmount); // Делаем два новых сегмента, из начальной точки к конечной // и через новую (случайную) центральную segmentList.Add(new Segment(startPoint, midPoint)); segmentList.Add(new Segment(midPoint, endPoint)); end for offsetAmount /= 2; // Каждый раз уменьшаем в два раза смещение центральной точки по сравнению с предыдущей итерацией end for

По сути, каждую итерацию каждый сегмент делится пополам, с небольшим сдвигом центральной точки. Каждую итерацию этот сдвиг уменьшается вдвое. Так, для пяти итераций получится следующее:








Не плохо. Уже выглядит хотя бы похоже на молнию. Однако, у молний часто есть ветви, идущие в разных направлениях.

Чтобы их создать, иногда, когда вы разделяете сегмент молнии, вместо добавлениях двух сегментов вам надо добавить три. Третий сегмент - просто продолжение молнии в направлении первого (с небольшим случайным отклонением).

Direction = midPoint - startPoint; splitEnd = Rotate(direction, randomSmallAngle)*lengthScale + midPoint; // lengthScale лучше взять < 1. С 0.7 выглядит неплохо. segmentList.Add(new Segment(midPoint, splitEnd));

Затем, на следующих итерациях эти сегменты тоже делятся. Неплохо будет так же уменьшить яркость ветви. Только основная молния должна иметь полную яркость, так как только она соединенна с целью.

Теперь это выглядит так:





Теперь это больше похоже на молнию! Ну… по крайней мере форма. Но что насчёт всего остального?

Добавляем свет

Первоначально система, разработанная для игры использовала закруглённые лучи. Каждый сегмент молнии рендерился с использованием трёх четырёхугольников, для каждого из которых применялась текстура со светом (чтобы сделать её похожей на округлённую линию). Закругленные края пересекались, образуя стыки. Выглядело довольно хорошо:

… но, как вы видите, получилось довольно ярко. И, по мере уменьшения молнии, яркость только увеличивалась (так как пересечения становились всё ближе). При попытки уменьшить яркость возникала другая проблема - переходы становились очень заметными, как небольшие точки на протяжение всей молнии.
Если у вас есть возможность рендерить молнию на закадровом буфере - вы можете отрендерить её, применяя максимальное смешивание (D3DBLENDOP_MAX) к закадровому буферу, а затем просто добавить полученное на основной экран. Это позволит избежать описанную выше проблема. Если у вас нет такой возможности - вы можете создать вершину, вырезанную из молнии путём создания двух вершин для каждой точки молнии и перемещения каждой из них в направлении 2D нормали (нормаль - перпендикуляр к среднему направлению между двумя сегментами, идущими в эту вершину).

Должно получится примерно следующее:

Анимируем

А это самое интересное. Как нам анимировать эту штуку?

Немного поэкспериментировав, я нашёл полезным следующее:

Каждая молния - на самом деле две молнии за раз. В этом случае, каждую 1/3 секунды, одна из молний заканчивается, а цикл каждой молнии составляет 1/6 секунды. С 60 FPS получится так:

  • Фрейм 0: Молния1 генерируется с полной яркостью
  • Фрейм 10: Молния1 генерируется с частичной яркостью, молния2 генерируется с полной яркостью
  • Фрейм 20: Новая молния1 генерируется с полной яркостью, молния2 генерируется с частичной яркостью
  • Фрейм 30: Новая молния2 генерируется с полной яркостью, молния1 генерируется с частичной яркостью
  • Фрейм 40: Новая молния1 генерируется с полной яркостью, молния2 генерируется с частичной яркостью
  • И т. д.

Т. е. они чередуются. Конечно, простое статическое затухание выглядит не очень, поэтому каждый фрейм есть смысл сдвигать немного каждую точку (особенно круто выглядит сдвигать конечные точки сильнее - это делает всё более динамичным). В результате получаем:

И, конечно, вы можете сдвигать конечные точки… скажем, если вы целитесь по движущимся целям:

И это всё! Как вы видите - сделать круто выглядящую молнию не так и сложно.

Устройство создания искусственной молнии основано на создании при искровом пробое сверхмощного узконаправленного излучения, которое распространяется в свободном пространстве со скоростью света. Это достигается следующим способом: на коронирующий электрод с сверхмощного источника, в импульсном или непрерывном режиме, подается высоковольтное напряжение, одновременно подается высоковольтное напряжение одинаковой полярностью и на ускоряющие электроды, между коронирующим и не коронирующим электродами образуется сверхмощный поток электрически заряженных частиц, которые сжатые магнитным полем соленоида движутся по магнитным силовым линиям к первому ускоряющему электроду, но под воздействием его потенциала коронарный поток заряженных частиц сжимается, сформировав ускоряющее узконаправленное излучение, выходит в свободное пространство искусственно созданная молния. Для охлаждения коронирующего и не коронирующего электродов из системы охлаждения введен газ гелий. Изобретение позволяет использовать мощные источники напряжения для создания искусственной молнии. 1 ил.

Цель изобретения - создание сверхмощного узконаправленного излучения для поражения целей, находящихся в космосе и на Земле. Известны устройства (авт. св. SU 577596, кл. H 01 T 19/00). Данное устройство предназначено для получения ионизации воздуха с помощью коронного разряда. Данным устройством не возможно получить искусственную молнию, так как его конструктивные и технологические особенности предназначены для использования маломощного источника напряжения. Известно устройство (авт. св. SU 1046817 A, кл. H 01 T 19/00). Устройство для создания коронного разряда, которое предназначено для обработки поверхности материала из полимеров и других химических изделий, с целью повышения адгезии. Данным устройством невозможно получение искусственной молнии, поскольку в нем отсутствуют магнитное поле соленоида, с помощью которого возможен перенос электрических заряженных частиц, а также отсутствие ускоряющих электродов, повышающих энергию выхода электрических частиц. Устройство может располагаться на летательных аппаратах, так и наземных комплексах. Изобретение может быть использовано в горнорудных и других работах. На чертеже показана коронарная пушка, устройство для создания искусственной молнии, ее корпус 1 из токопроводящего не магнитного материала, соединенный электрически с земляной шиной 14, конструктивно выполнен в виде усеченного конуса УК, его широкая сторона переходит плавно из конусообразного в цилиндрический вид. С узкой стороны УК, симметрично установлен коронирующий электрод 2, выполненный в виде полой герметичной трубы, к которому подведены от системы охлаждения 13 газ гелий через разъем 18 и импульсное сверхмощное высоковольтное напряжение от источника 9, разделенный диэлектриком 4, с не коронирующим электродом 3, который соединен с корпусом 1. Во внутреннюю полость корпуса 1 введены конусообразные ускоряющие электроды 5, 6, 7, конструктивно повторяют форму корпуса 1, разделенные между собой и корпусом 1, диэлектриком 8, подключенные к источнику постоянного высоковольтного напряжения 10. На участке коронирующего 2 и не коронирующего 3 электродов, с внешней стороны корпуса 1 установлен соленоид 11, подключенный к источнику постоянного тока 12. Между коронирующим и не коронирующим электродами 2 и 3 выдерживается промежуток, равный 0,7-1 мм. Устройство также содержит источник 12 постоянного тока соленоида, систему управления 15, источник формирования импульсного сигнала 16, источник модулированного сигнала 17. Принцип работы предлагаемого устройства основан на создании при искровом пробое сверхмощного узконаправленного излучения или искусственной молнии, которая распространяется в свободном пространстве со скоростью света. Это достигается следующим образом. В зависимости от дальности нахождения объекта, предназначенного для поражения искусственной молнией, с системы управления 15 поступает команда на подачу системы обеспечения и выполнения заданной программы. Для этого, на коронирующий электрод 2 на разъем 18 с системы охлаждения 13 поступает газ гелий. Затем с источника 16, где формируется импульсный режим, на источник 9 подается управляющее напряжение одновременно на него же с источника 17 поступает управляющее напряжение, модулированное частотой _f1_ (частота f1 зашифрована), в результате сформированное импульсное сверхмощное высоковольтное напряжение, модулированное частотой, поступает на коронирующий электрод 2, одновременно с источника 10, на ускоряющие и фокусирующие электроды 5, 6, 7, подается постоянное, регулируемое, то есть различное по амплитуде высоковольтное напряжение, одной полярности с выходным напряжением источника 9, в промежутке коронирующего 2 и не коронирующего электродов 3 образуется сверхмощный коронный разряд, в результате которого образовался коронный поток, сжатый магнитным полем соленоида 11, движется по магнитным силовым линиям к ускоряющему электроду 5, но под воздействием его электрических силовых линий фокусируются, получает дополнительную энергию, переходят на второй участок ускоряющего электрода. А так как ускоряющие электроды 5, 6, 7, конструктивно выполнены в виде УК повторяющие конструкцию корпуса 1, то электрические силовые линии, перпендикулярные к из поверхности, направлены под углом к коронному потоку, образованному из коронного разряда, дополнительно сжимают и усиливают его, выталкивают с одного участка к другому, что позволяет развить сверхмощную энергию по закону кулоновских сил, тем самым сформированное каждым участком ускоряющих электродов, узконаправленное излучение, выходит из устройства в свободное пространство искусственно созданной молнией.

Формула изобретения

Устройство для получения излучения коронным разрядом, содержащее корпус, коронирующий и не коронирующий электроды, источник высоковольтного напряжения, источник постоянного тока, соленоид, отличающееся тем, что для получения искусственной молнии на коронирующий электрод подается газ гелий из системы охлаждения и в импульсном режиме сверхмощное высоковольтное напряжение, модулированное частотой f1, в промежутке между коронирующим и не коронирующим электродами образуется сверхмощный коронный разряд, сжатый магнитным полем соленоида, подключенного к источнику постоянного тока, движущийся к ускоряющим фокусирующим электродам, выполненным в виде усеченного конуса, разделенным между собой и корпусом диэлектриком и совпадающие по форме с корпусом устройства, на которые подается постоянное высоковольтное регулируемое напряжение, по полярности соответствующее сверхмощному высоковольтному напряжению с образованием электрических силовых линий, перпендикулярных к поверхности усеченного конуса.

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам создания систем микроклимата в жилых и производственных помещениях промышленного, медицинского, и сельскохозяйственного назначения, а также в любых других, где есть необходимость в ионизации воздуха, с использованием систем вентиляции и создания микроклимата

Изобретение относится к электронно-ионным технологиям и предназначено для использования при обработке поверхности, преимущественно, крупногабаритных и объемных изделий из полимерных материалов, с целью повышения поверхностной адгезии к красящим, клеящим и подобным веществам без существенного изменения физико-механических свойств материала

Устройство содержит противокоронный экран и по меньшей мере один опорный элемент для соединения противокоронного экрана с высоковольтным устройством. Этот по меньшей мере один опорный элемент содержит полупроводящий полимер, который, будучи в рабочем состоянии, действует в качестве сопротивления между противокоронным экраном и высоковольтным устройством. Кроме того, опорный элемент выполнен с возможностью крепления противокоронного экрана на высоковольтном устройстве. Технический результат - повышение надежности снижения опасности пробоя диэлектрика вследствие коронного разряда без усложнения конструкции противокоронного экрана. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 17 ил.

Группа изобретений относится к генераторам ионов. В установке, генерирующей ионы, каждый из индукционного электрода (2) для генерации положительных ионов и индукционного электрода (3) для генерации отрицательных ионов сформирован как независимая часть и отдельно установлен на подложку (1) с использованием металлической пластины на расстоянии друг от друга. Следовательно, даже если подложка (1) деформируется, области верхних концов игольчатых электродов (4, 5) смогут быть расположенными в центре сквозных отверстий (11) в индукционных электродах (2, 3), соответственно, и положительные ионы и отрицательные ионы могут стабильно генерироваться. Технический результат - повышение стабильности генерации ионов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к способам формирования разрядов в атмосфере. Технический результат - повышение времени поддержания состояния разряда. Для этого предложен способ инициирования высоковольтных разрядов в атмосфере, в котором обеспечивают формирование канала электрического разряда между объектами, имеющими разные электрические потенциалы, напряженность поля между которыми близка к пороговой напряженности, при которой возникает электрический пробой, путем создания в области его предполагаемого размещения отрицательных ионов О2 - и накопления их до достижения стационарной концентрации, и поддерживают указанную концентрацию указанных ионов в течение времени, необходимого для развития разряда, и при этом создание и накопление ионов O2 - осуществляют с помощью воздействия на атмосферу в области предполагаемого размещения указанного канала импульсным лазерным излучением, обеспечивающим ионизацию молекул кислорода, с подачей излучения цугом импульсов с периодом следования импульсов в цуге, меньшим времени жизни отрицательных ионов O2 - в атмосферном воздухе, с длительностью каждого импульса в цуге от 1 пс до 10 нс, и подачу цугов импульсов осуществляют в течение времени, превышающего время жизни иона O2 - в атмосферном воздухе. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к медицине. Способ снижения количества или удаления частиц, находящихся в локальной газообразной среде во взвешенном состоянии, в ходе хирургических процедур и/или по их завершении реализуют с помощью устройства. Устройство для снижения количества и удаления упомянутых частиц содержит два электрода, каждый из которых находится в электрической связи или может быть электрически соединен с противоположными полюсами источника постоянного тока высокого напряжения. Первый электрод может подсоединяться к телу пациента. Электропроводящий стержень второго электрода проходит через вытянутую изолирующую оболочку и имеет обнаженный дистальный конец. Стержень и соответственно второй электрод приспособлены для введения с возможностью извлечения по месту или в области хирургической процедуры так, что при использовании эти два электрода, находясь в связи с противоположными полюсами упомянутого источника постоянного тока высокого напряжения, ионизируют упомянутые взвешенные частицы, притягивая их к пациенту. При этом осуществляют подготовку источника постоянного тока высокого напряжения. Обеспечивают электрическое соединение тела пациента с одним из полюсов упомянутого источника, используя первый электрод. Обеспечивают электрическое соединение второго электрода с другим полюсом упомянутого источника. Осуществляют ввод упомянутого второго электрода в газообразную среду для обеспечения ионизации упомянутых взвешенных частиц и притягивания этих частиц к пациенту. Применение группы изобретений позволит снизить количество частиц, находящихся в локальной газообразной среде во взвешенном состоянии и образующихся в результате проведения хирургической процедуры. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Устройство создания искусственной молнии



Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!